FR3124830A1 - Gas supply system for appliances using high and low pressure gas - Google Patents

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Gaztransport et Technigaz SA
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Abstract

Système d’alimentation en gaz pour appareils consommateurs de gaz à haute et basse pression La présente invention concerne un système d’alimentation (1) d’un appareil consommateur de gaz à haute pression (4) et d’un appareil consommateur de gaz à basse pression (5) d’un ouvrage flottant comprenant une cuve (8), le système d’alimentation (1) comprenant un premier circuit d’alimentation (2) de l’appareil consommateur de gaz à haute pression (4) et un deuxième circuit d’alimentation (3) de l’appareil consommateur de gaz à basse pression (5), caractérisé en ce que le système d’alimentation (1) comprend une ligne de retour (14) comprenant un point de divergence (53) divisant la ligne de retour en une première section (51) et en une deuxième section (52), le système d’alimentation (1) comprenant un premier échangeur de chaleur (6) et un deuxième échangeur de chaleur (7), la deuxième section (52) contournant le premier échangeur de chaleur (6). (figure 1)The present invention relates to a system for supplying (1) a high-pressure gas-consuming appliance (4) and a gas-consuming appliance at high pressure. low pressure (5) of a floating structure comprising a tank (8), the supply system (1) comprising a first supply circuit (2) of the device consuming high pressure gas (4) and a second supply circuit (3) of the low-pressure gas consuming appliance (5), characterized in that the supply system (1) comprises a return line (14) comprising a point of divergence (53) dividing the return line into a first section (51) and a second section (52), the supply system (1) comprising a first heat exchanger (6) and a second heat exchanger (7), the second section (52) bypassing the first heat exchanger (6). (figure 1)

Description

Système d’alimentation en gaz pour appareils consommateurs de gaz à haute et basse pressionGas supply system for appliances using high and low pressure gas

La présente invention se rapporte au domaine des navires de stockage et/ou de transport de gaz à l’état liquide et concerne plus particulièrement un système d’alimentation en gaz pour appareils consommateurs compris au sein de tels navires.The present invention relates to the field of vessels for storing and/or transporting gas in the liquid state and more particularly relates to a gas supply system for consumer appliances included within such vessels.

Au cours d’un trajet effectué par un navire comprenant une cuve de gaz à l’état liquide destiné à être consommé et/ou à être livré vers un point de destination, ledit navire peut être apte à utiliser au moins une partie dudit gaz à l’état liquide afin d’alimenter au moins l’un de ses moteurs, et ce via un système d’alimentation en gaz. C’est le cas des navires pourvus d’un moteur de propulsion de type ME-GI. Afin d’alimenter ce type de moteur, le gaz doit être comprimé à très haute pression par des compresseurs spéciaux aptes à comprimer le gaz jusqu’à 300 bars, mais de tels compresseurs sont chers, engendrent des frais de maintenance conséquents et induisent des vibrations au sein du navire.During a journey made by a ship comprising a tank of gas in the liquid state intended to be consumed and/or to be delivered to a point of destination, said ship may be able to use at least part of said gas to the liquid state in order to supply at least one of its motors, via a gas supply system. This is the case for ships equipped with an ME-GI type propulsion engine. In order to supply this type of engine, the gas must be compressed at very high pressure by special compressors capable of compressing the gas up to 300 bars, but such compressors are expensive, generate substantial maintenance costs and induce vibrations. within the ship.

Une alternative à l’installation de ces compresseurs à haute pression est de vaporiser le gaz sous forme liquide à 300 bars avant que ce dernier ne soit envoyé au moteur de propulsion. Une telle solution ne permettant pas d’éliminer le gaz sous forme vapeur (ou BOG, qui en anglais signifie « boil-off gas ») se formant naturellement au sein d’une cuve contenant au moins partiellement la cargaison, des compresseurs basse pression peuvent être installés pour alimenter un moteur auxiliaire, capable de consommer le gaz sous forme vapeur à basse pression. En revanche, sous une telle configuration, si le gaz sous forme vapeur est présent en trop grande quantité, ou plus généralement en quantité supérieure à un besoin de consommation du moteur auxiliaire, le gaz sous forme vapeur non consommé par le moteur auxiliaire est alors accumulé sous forme de pression dans la cuve dans une certaine limite, puis éliminé par combustion ou en dernier ressort par largage dans l’atmosphère. Une élimination de la sorte engendre un gaspillage de carburant, ainsi que des conséquences dommageables pour l’environnement. Par ailleurs, la gestion du gaz sous forme vapeur non consommé par le moteur auxiliaire peut dépendre de la consommation du gaz initialement sous forme liquide par le moteur de propulsion.An alternative to installing these high-pressure compressors is to vaporize the gas in liquid form at 300 bars before it is sent to the propulsion engine. Since such a solution does not make it possible to eliminate the gas in vapor form (or BOG, which in English means "boil-off gas") which forms naturally within a tank containing at least partially the cargo, low-pressure compressors can be installed to power an auxiliary engine capable of consuming the gas in vapor form at low pressure. On the other hand, in such a configuration, if the gas in vapor form is present in too large a quantity, or more generally in a quantity greater than a consumption requirement of the auxiliary engine, the gas in vapor form not consumed by the auxiliary engine is then accumulated. in the form of pressure in the vessel within a certain limit, then eliminated by combustion or as a last resort by jettisoning in the atmosphere. Disposal in this way wastes fuel and has damaging consequences for the environment. Furthermore, the management of the gas in vapor form not consumed by the auxiliary engine can depend on the consumption of the gas initially in liquid form by the propulsion engine.

La présente invention permet de réduire voire d’éliminer les pertes de gaz sous forme vapeur non consommés par le moteur auxiliaire et ainsi d’améliorer la gestion dudit gaz sous forme vapeur en proposant un système d’alimentation en gaz d’au moins un appareil consommateur de gaz à haute pression et d’au moins un appareil consommateur de gaz à basse pression d’un ouvrage flottant comprenant au moins une cuve configurée pour contenir le gaz, le système d’alimentation comprenant :The present invention makes it possible to reduce or even eliminate the losses of gas in vapor form not consumed by the auxiliary engine and thus to improve the management of said gas in vapor form by proposing a gas supply system for at least one device high pressure gas consumer and at least one low pressure gas consumer device of a floating structure comprising at least one tank configured to contain the gas, the supply system comprising:

- au moins un premier circuit d’alimentation en gaz de l’appareil consommateur de gaz à haute pression, comprenant au moins une pompe configurée pour pomper le gaz prélevé à l’état liquide dans la cuve,- at least one first gas supply circuit of the high-pressure gas-consuming device, comprising at least one pump configured to pump the gas sampled in the liquid state from the tank,

- au moins un évaporateur haute pression configuré pour évaporer le gaz circulant dans le premier circuit d’alimentation en gaz,- at least one high pressure evaporator configured to evaporate the gas circulating in the first gas supply circuit,

- au moins un deuxième circuit d’alimentation en gaz de l’appareil consommateur de gaz à basse pression, comprenant au moins un compresseur configuré pour comprimer du gaz prélevé à l’état vapeur dans la cuve jusqu’à une pression compatible avec les besoins de l’appareil consommateur de gaz à basse pression,- at least one second gas supply circuit of the low-pressure gas-consuming device, comprising at least one compressor configured to compress gas taken in the vapor state from the tank to a pressure compatible with the needs of the low-pressure gas consuming device,

caractérisé en ce que le système d’alimentation comprend une ligne de retour de gaz connectée au deuxième circuit d’alimentation en aval du compresseur et comprenant un point de divergence divisant la ligne de retour en une première section et en une deuxième section s’étendant toutes deux du point de divergence jusqu’à la cuve, le système d’alimentation comprenant au moins un premier échangeur de chaleur et un deuxième échangeur de chaleur, le premier échangeur de chaleur étant configuré pour opérer un échange de chaleur entre le gaz circulant à l’état vapeur dans la première section de la ligne de retour et le gaz à l’état liquide circulant dans le premier circuit d’alimentation, la deuxième section contournant le premier échangeur de chaleur, le deuxième échangeur de chaleur étant configuré pour opérer un échange de chaleur entre le gaz circulant à l’état vapeur dans la première section ou dans la deuxième section de la ligne de retour et le gaz à l’état liquide circulant dans le premier circuit d’alimentation.characterized in that the supply system comprises a gas return line connected to the second supply circuit downstream of the compressor and comprising a point of divergence dividing the return line into a first section and a second section extending both from the point of divergence to the tank, the supply system comprising at least a first heat exchanger and a second heat exchanger, the first heat exchanger being configured to effect a heat exchange between the gas circulating at the vapor state in the first section of the return line and the gas in the liquid state circulating in the first supply circuit, the second section bypassing the first heat exchanger, the second heat exchanger being configured to operate a heat exchange between the gas flowing in the vapor state in the first section or in the second section of the return line and the gas in the liquid state flowing in the pr first supply circuit.

Grâce à un tel système d’alimentation, le gaz à l’état vapeur présent dans la cuve et non utilisé pour la consommation de l’appareil consommateur de gaz à basse pression peut être condensé en circulant via la première section de la ligne de retour et est ainsi renvoyé dans la cuve à l’état liquide, au lieu d’être éliminé. La perte du gaz à l’état vapeur présent en excès dans la cuve est alors au moins réduite.Thanks to such a supply system, the gas in the vapor state present in the tank and not used for the consumption of the low-pressure gas-consuming device can be condensed by circulating via the first section of the return line and is thus returned to the tank in the liquid state, instead of being eliminated. The loss of gas in the vapor state present in excess in the tank is then at least reduced.

De plus, lorsque le débit de gaz à l’état liquide circulant dans le premier circuit d’alimentation n’est pas suffisant pour condenser la totalité du gaz à l’état vapeur circulant dans la ligne de retour, la fraction excédentaire de ce dernier peut être dirigé vers la deuxième section de la ligne de retour afin de retourner directement dans la cuve. Une telle situation peut survenir lorsque l’ouvrage flottant équipé du système d’alimentation selon l’invention ne nécessite pas une quantité importante de gaz à l’état liquide pour être propulsé, par exemple lorsque l’ouvrage flottant se déplace à vitesse réduite.In addition, when the flow rate of gas in the liquid state circulating in the first supply circuit is not sufficient to condense all of the gas in the vapor state circulating in the return line, the excess fraction of the latter can be directed to the second section of the return line to return directly to the tank. Such a situation can arise when the floating structure equipped with the supply system according to the invention does not require a large quantity of gas in the liquid state to be propelled, for example when the floating structure is moving at reduced speed.

Il a été déterminé par les inventeurs qu’une condensation complète du gaz à l’état vapeur circulant dans la ligne de retour n’était possible que lorsque la quantité de gaz à l’état liquide circulant dans le premier circuit d’alimentation est supérieure ou égale à six fois la quantité de gaz à l’état vapeur circulant dans la ligne de retour. Un tel exemple est applicable lorsque le compresseur comprime le gaz à l’état vapeur à environ 10 bars, mais le ratio peut changer en fonction de la pression délivrée par le compresseur. Si cette condition est respectée, le gaz à l’état vapeur circule alors au sein de la première section de la ligne de retour pour être condensé. Si la quantité de gaz à l’état liquide circulant dans le premier circuit d’alimentation est inférieure à six fois la quantité de gaz à l’état vapeur circulant dans la ligne de retour, alors il est avantageux de faire circuler le gaz à l’état vapeur au moins partiellement au sein de la deuxième section de la ligne de retour, une partie du gaz à l’état vapeur circulant alors dans la première section en quantité telle que la condensation soit intégrale.It has been determined by the inventors that complete condensation of the gas in the vapor state circulating in the return line was only possible when the quantity of gas in the liquid state circulating in the first supply circuit is greater than or equal to six times the quantity of gas in the vapor state circulating in the return line. Such an example is applicable when the compressor compresses the gas in the vapor state to about 10 bars, but the ratio can change depending on the pressure delivered by the compressor. If this condition is met, the gas in the vapor state then circulates within the first section of the return line to be condensed. If the quantity of gas in the liquid state circulating in the first supply circuit is less than six times the quantity of gas in the vapor state circulating in the return line, then it is advantageous to circulate the gas at the vapor state at least partially within the second section of the return line, part of the gas in the vapor state then circulating in the first section in a quantity such that the condensation is complete.

Le premier circuit d’alimentation en gaz permet de subvenir aux besoins en carburant de l’appareil consommateur de gaz à haute pression. Ce dernier peut par exemple être le moyen de propulsion de l’ouvrage flottant, par exemple un moteur ME-GI. Le premier circuit d’alimentation s’étend de la cuve jusqu’à l’appareil consommateur de gaz à haute pression. La pompe est installée en fond de cuve et assure le pompage du gaz à l’état liquide afin que celui-ci puisse circuler dans le premier circuit d’alimentation.The first gas supply circuit makes it possible to meet the fuel needs of the device consuming high-pressure gas. The latter can for example be the means of propulsion of the floating structure, for example an ME-GI engine. The first supply circuit extends from the tank to the high pressure gas consuming device. The pump is installed at the bottom of the tank and pumps the gas in liquid state so that it can circulate in the first supply circuit.

Le gaz devant être à l’état vapeur pour pouvoir alimenter l’appareil consommateur de gaz à haute pression, l’évaporateur haute pression garantit l’évaporation du gaz avant sa fourniture à l’appareil consommateur de gaz à haute pression. L’évaporateur haute pression est le siège d’un échange de calories entre le gaz à l’état liquide circulant dans le premier circuit d’alimentation et un fluide caloporteur, par exemple de l’eau glycolée, de l’eau de mer ou de la vapeur d’eau. Cette dernière doit être à une température suffisamment élevée pour créer un changement d’état du gaz afin que ce dernier passe à l’état vapeur ou supercritique et alimente l’appareil consommateur de gaz à haute pression.As the gas must be in the vapor state to be able to supply the high-pressure gas-consuming device, the high-pressure evaporator guarantees the evaporation of the gas before it is supplied to the high-pressure gas-consuming device. The high pressure evaporator is the seat of an exchange of calories between the gas in the liquid state circulating in the first supply circuit and a heat transfer fluid, for example glycol water, sea water or water vapour. The latter must be at a temperature high enough to create a change of state of the gas so that the latter changes to the vapor or supercritical state and supplies the high-pressure gas-consuming device.

Avant que le gaz à l’état liquide circulant dans le premier circuit d’alimentation ne soit vaporisé par le biais de l’évaporateur haute pression, le gaz à l’état liquide traverse le premier échangeur de chaleur, puis le deuxième échangeur de chaleur. La température dudit gaz à l’état liquide tend ainsi à augmenter avant le passage de celui-ci à travers l’évaporateur haute pression. Ainsi, le gaz circulant dans le premier circuit d’alimentation peut être dans un état diphasique en sortie du deuxième échangeur de chaleur.Before the gas in a liquid state circulating in the first supply circuit is vaporized through the high pressure evaporator, the gas in a liquid state passes through the first heat exchanger, then the second heat exchanger . The temperature of said gas in the liquid state thus tends to increase before it passes through the high-pressure evaporator. Thus, the gas circulating in the first supply circuit can be in a two-phase state at the outlet of the second heat exchanger.

D’une manière générale, le gaz contenu dans la cuve peut passer de manière naturelle, ou forcée par l’ouvrage flottant, à l’état vapeur. Le gaz au sein de la cuve passant à l’état vapeur doit être évacué afin de ne pas créer de surpression au sein de la cuve.In general, the gas contained in the tank can pass naturally, or forced by the floating structure, into the vapor state. The gas within the tank passing to the vapor state must be evacuated so as not to create an overpressure within the tank.

Une telle fonction est assurée par le deuxième circuit d’alimentation en gaz de l’appareil consommateur de gaz à basse pression. Un tel deuxième circuit d’alimentation s’étend de la cuve jusqu’à l’appareil consommateur de gaz à basse pression. Ce dernier peut par exemple être un moteur auxiliaire tel qu’un générateur électrique. Le compresseur disposé sur le deuxième circuit d’alimentation est chargé d’aspirer le gaz présent dans le ciel de la cuve afin de pouvoir à la fois alimenter l’appareil consommateur de gaz à basse pression, mais aussi de réguler la pression au sein de la cuve.Such a function is performed by the second gas supply circuit of the device consuming low-pressure gas. Such a second supply circuit extends from the tank to the low pressure gas consuming device. The latter can for example be an auxiliary motor such as an electric generator. The compressor arranged on the second supply circuit is responsible for sucking in the gas present in the top of the tank in order to be able to supply the low-pressure gas consumer device, but also to regulate the pressure within tank.

En sortie du compresseur, le gaz à l’état vapeur peut alimenter l’appareil consommateur de gaz à basse pression, ou circuler à travers la ligne de retour si l’appareil consommateur de gaz à basse pression ne nécessite pas d’apport en carburant. La ligne de retour étant connectée en aval du compresseur, le gaz à l’état vapeur aspiré par le compresseur peut donc y circuler.At the outlet of the compressor, the gas in the vapor state can supply the device consuming gas at low pressure, or circulate through the return line if the device consuming gas at low pressure does not require a supply of fuel . Since the return line is connected downstream of the compressor, the gas in the vapor state sucked in by the compressor can therefore circulate through it.

Le gaz à l’état vapeur circulant dans la ligne de retour peut circuler dans la première section ou dans la deuxième section à partir du point de divergence. Si le gaz à l’état vapeur circule dans la première section, celui-ci traverse dans un premier temps le deuxième échangeur de chaleur, puis le premier échangeur de chaleur, avant de retourner dans la cuve. Selon cette configuration, grâce à l’échange de calories s’opérant entre le gaz à l’état liquide circulant dans le premier circuit d’alimentation et le gaz à l’état vapeur circulant dans la ligne de retour, la température du gaz à l’état vapeur diminue en traversant les deux échangeurs de chaleur, jusqu’à ce que ledit gaz se condense et repasse à l’état liquide sensiblement en sortie du premier échangeur de chaleur. Le gaz condensé circule alors jusqu’à la cuve. Si le gaz à l’état vapeur circule dans la deuxième section, celui-ci traverse le deuxième échangeur de chaleur, puis retourne directement dans la cuve. Selon cette configuration, la température du gaz à l’état vapeur diminue du fait de l’échange de calories opéré au sein du deuxième échangeur de chaleur, mais n’est toutefois pas condensé. Le gaz retourne ainsi dans la cuve à l’état vapeur, mais en étant néanmoins refroidi.The vaporous gas flowing in the return line can flow into the first section or into the second section from the point of divergence. If the gas in the vapor state circulates in the first section, it first passes through the second heat exchanger, then the first heat exchanger, before returning to the tank. According to this configuration, thanks to the heat exchange taking place between the gas in the liquid state circulating in the first supply circuit and the gas in the vapor state circulating in the return line, the temperature of the gas at the vapor state decreases as it passes through the two heat exchangers, until said gas condenses and returns to the liquid state substantially at the outlet of the first heat exchanger. The condensed gas then circulates to the tank. If the gas in the vapor state circulates in the second section, it passes through the second heat exchanger and then returns directly to the vessel. According to this configuration, the temperature of the gas in the vapor state decreases due to the exchange of calories operated within the second heat exchanger, but is however not condensed. The gas thus returns to the tank in a vapor state, but is nevertheless cooled.

Selon une caractéristique de l’invention, l’évaporateur haute pression et le deuxième échangeur de chaleur peuvent former un unique échangeur de chaleur. Le premier échangeur de chaleur est alors distinct et disposé en amont de cet échangeur de chaleur qui rassemble le deuxième échangeur de chaleur et l’évaporateur haute pression. Une telle alternative peut être avantageuse, par exemple, afin de réduire l’encombrement du système d’alimentation. L’unique échangeur formé comprend alors une première passe à travers laquelle circule le gaz à l’état liquide du premier circuit d’alimentation, une deuxième passe à travers laquelle circule le gaz à l’état vapeur de la ligne de retour et une troisième passe à travers laquelle circule le fluide caloporteur de l’évaporateur haute pression. Une telle configuration du système d’alimentation constitue un premier mode de réalisation du système d’alimentation selon l’invention.According to a characteristic of the invention, the high pressure evaporator and the second heat exchanger can form a single heat exchanger. The first heat exchanger is then separate and arranged upstream of this heat exchanger which brings together the second heat exchanger and the high pressure evaporator. Such an alternative can be advantageous, for example, in order to reduce the bulk of the power supply system. The single exchanger formed then comprises a first pass through which the gas in the liquid state of the first supply circuit circulates, a second pass through which the gas in the vapor state of the return line circulates and a third pass through which circulates the heat transfer fluid of the high pressure evaporator. Such a configuration of the power supply system constitutes a first embodiment of the power supply system according to the invention.

Un mode de réalisation au sein duquel l’évaporateur haute pression et le deuxième échangeur de chaleur sont distincts l’un de l’autre constitue un deuxième mode de réalisation du système d’alimentation selon l’invention.An embodiment in which the high pressure evaporator and the second heat exchanger are separate from each other constitutes a second embodiment of the supply system according to the invention.

Selon une caractéristique de l’invention, le point de divergence peut être disposé sur la ligne de retour entre le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur. Autrement dit, le gaz à l’état vapeur circule au sein de la première section ou de la deuxième section après avoir traversé le deuxième échangeur de chaleur. Plus particulièrement, c’est une section principale de la ligne de retour qui traverse le deuxième échangeur de chaleur, ladite section principale correspondant à la section de la ligne de retour en amont du point de divergence par rapport à un sens de circulation du gaz à l’état vapeur. Une telle caractéristique est relative au premier mode de réalisation et au deuxième mode de réalisation du système d’alimentation tel qu’évoqué précédemment.According to a characteristic of the invention, the point of divergence can be arranged on the return line between the first heat exchanger and the second heat exchanger. In other words, the gas in the vapor state circulates within the first section or the second section after passing through the second heat exchanger. More particularly, it is a main section of the return line which crosses the second heat exchanger, said main section corresponding to the section of the return line upstream of the point of divergence with respect to a direction of circulation of the gas at the vapor state. Such a characteristic relates to the first embodiment and to the second embodiment of the power supply system as mentioned previously.

Selon une caractéristique de l’invention, le point de divergence peut être disposé sur la ligne de retour, entre la connexion au deuxième circuit d’alimentation et le deuxième échangeur de chaleur, la première section et la deuxième section traversant le deuxième échangeur de chaleur. Il s’agit d’un troisième mode de réalisation du système d’alimentation selon l’invention, l’évaporateur haute pression et le deuxième échangeur de chaleur formant un unique échangeur, tout comme pour le premier mode de réalisation. Selon ce troisième mode de réalisation, le point de divergence est agencé en amont du deuxième échangeur de chaleur. Ce dernier étant configuré pour opérer un échange de chaleur notamment avec le gaz à l’état vapeur de la ligne de retour, chaque section parmi la première section et la deuxième section traverse le deuxième échangeur de chaleur. Par rapport à ce qui a été décrit précédemment, l’unique échangeur de chaleur comprend ainsi au total quatre passes, soit deux passes pour chacune des sections de la ligne de retour en plus de la passe au sein de laquelle circule le fluide caloporteur de l’évaporateur à haute pression et de la passe au sein de laquelle circule le gaz à l’état liquide du premier circuit d’alimentation.According to one characteristic of the invention, the point of divergence can be arranged on the return line, between the connection to the second supply circuit and the second heat exchanger, the first section and the second section passing through the second heat exchanger . This is a third embodiment of the supply system according to the invention, the high pressure evaporator and the second heat exchanger forming a single exchanger, just like for the first embodiment. According to this third embodiment, the point of divergence is arranged upstream of the second heat exchanger. The latter being configured to carry out a heat exchange in particular with the gas in the vapor state of the return line, each section among the first section and the second section passes through the second heat exchanger. Compared to what has been described previously, the single heat exchanger thus comprises a total of four passes, i.e. two passes for each of the sections of the return line in addition to the pass within which the heat transfer fluid circulates. high-pressure evaporator and the pass through which the gas in the liquid state of the first supply circuit circulates.

Selon une caractéristique de l’invention, la deuxième section de la ligne de retour comprend une extrémité immergée dans le liquide contenue dans la cuve, la deuxième section comprenant un organe d’éjection disposé au niveau de l’extrémité immergée. L’organe d’éjection permet notamment de détendre le gaz à l’état vapeur circulant dans la deuxième section de la ligne de retour avant que ce dernier soit dispersé dans la cuve. La détente du gaz à l’état vapeur, associée au fait que l’extrémité immergée est préférentiellement agencée en fond de cuve, permet de liquéfier au moins une partie du gaz à l’état vapeur lorsque ce dernier retourne dans la cuve, entraînant également une hausse de température du gaz sous forme liquide présent dans la cuve. L’organe d’éjection peut par exemple être un éjecteur ou un dispositif de bullage.According to a characteristic of the invention, the second section of the return line comprises an end immersed in the liquid contained in the tank, the second section comprising an ejection member arranged at the level of the immersed end. The ejection device allows in particular to expand the gas in the vapor state circulating in the second section of the return line before the latter is dispersed in the tank. The expansion of the gas in the vapor state, associated with the fact that the submerged end is preferably arranged at the bottom of the tank, makes it possible to liquefy at least part of the gas in the vapor state when the latter returns to the tank, also causing a rise in temperature of the gas in liquid form present in the tank. The ejection member can for example be an ejector or a bubbling device.

Selon une caractéristique de l’invention, le premier circuit d’alimentation comprend une pompe additionnelle interposée entre le premier échangeur de chaleur et le deuxième échangeur de chaleur. C’est la pompe additionnelle qui permet d’augmenter la pression du gaz à l’état liquide circulant dans le premier circuit d’alimentation, et ce afin que celui-ci présente une pression compatible pour l’alimentation de l’appareil consommateur de gaz à haute pression.According to a characteristic of the invention, the first supply circuit comprises an additional pump interposed between the first heat exchanger and the second heat exchanger. It is the additional pump which makes it possible to increase the pressure of the gas in the liquid state circulating in the first supply circuit, and this so that the latter has a compatible pressure for the supply of the consumer device of high pressure gas.

Le positionnement de la pompe additionnelle entre les deux échangeurs de chaleur est particulièrement avantageux. En effet, mettre en place la pompe additionnelle en amont du premier échangeur de chaleur entraîne une élévation de la pression et de la température du gaz à l’état liquide dès la traversée du premier échangeur de chaleur, ce qui nuit à la condensation du gaz à l’état vapeur circulant dans la ligne de retour et traversant également le premier échangeur de chaleur. Par ailleurs, le gaz circulant dans le premier circuit d’alimentation pouvant être en un état diphasique en sortie du deuxième échangeur de chaleur, disposer la pompe additionnelle en aval du deuxième échangeur de chaleur peut nuire au bon fonctionnement de cette dernière étant donné que la pompe additionnelle ne permet le pompage que d’un fluide à l’état liquide. La disposition optimale consiste donc à mettre en place la pompe additionnelle entre les deux échangeurs de chaleur.The positioning of the additional pump between the two heat exchangers is particularly advantageous. Indeed, setting up the additional pump upstream of the first heat exchanger leads to a rise in the pressure and temperature of the gas in the liquid state as soon as it passes through the first heat exchanger, which is detrimental to the condensation of the gas. in the vapor state circulating in the return line and also passing through the first heat exchanger. Furthermore, since the gas circulating in the first supply circuit can be in a two-phase state at the outlet of the second heat exchanger, placing the additional pump downstream of the second heat exchanger can be detrimental to the correct operation of the latter given that the additional pump only allows the pumping of a fluid in the liquid state. The optimal arrangement therefore consists of placing the additional pump between the two heat exchangers.

Selon une caractéristique de l’invention, le premier échangeur de chaleur est configuré pour condenser le gaz circulant au sein de la première section de la ligne de retour. Le premier échangeur de chaleur est l’échangeur traversé par le gaz à l’état liquide du premier circuit d’alimentation lorsque ledit gaz à l’état liquide est à sa température la plus basse. C’est donc l’échange de calories se déroulant au sein du premier échangeur de chaleur qui va changer l’état du gaz circulant dans la première section de la ligne de retour pour le faire passer de l’état vapeur à l’état liquide.According to a feature of the invention, the first heat exchanger is configured to condense the gas flowing within the first section of the return line. The first heat exchanger is the exchanger through which the gas in the liquid state of the first supply circuit passes when said gas in the liquid state is at its lowest temperature. It is therefore the exchange of calories taking place within the first heat exchanger which will change the state of the gas circulating in the first section of the return line to make it pass from the vapor state to the liquid state. .

Selon une caractéristique de l’invention, le deuxième échangeur de chaleur est configuré pour pré-refroidir le gaz circulant au sein de la ligne de retour. En sortie du premier échangeur de chaleur, le gaz à l’état liquide circulant dans le premier circuit d’alimentation est moins froid qu’à l’entrée du premier échangeur de chaleur, un échange de chaleur ayant servi à condenser le gaz à l’état vapeur de la ligne de retour. Par la suite, le gaz à l’état liquide est compressé par la pompe additionnelle puis traverse le deuxième échangeur de chaleur. Il s’opère également un échange de calories au sein du deuxième échangeur de chaleur, permettant le pré-refroidissement du gaz à l’état vapeur au sein de la ligne de retour. Même si le débit de gaz à l’état liquide circulant dans le premier circuit d’alimentation est insuffisant pour opérer une condensation totale du gaz à l’état vapeur circulant dans la ligne de retour, un refroidissement est toutefois opéré au sein du deuxième échangeur de chaleur.According to a characteristic of the invention, the second heat exchanger is configured to pre-cool the gas circulating within the return line. At the outlet of the first heat exchanger, the gas in the liquid state circulating in the first supply circuit is less cold than at the inlet of the first heat exchanger, a heat exchange having served to condense the gas at the vapor state of the return line. Subsequently, the gas in liquid state is compressed by the additional pump and then passes through the second heat exchanger. There is also an exchange of calories within the second heat exchanger, allowing the pre-cooling of the gas in the vapor state within the return line. Even if the flow of gas in the liquid state circulating in the first supply circuit is insufficient to operate a total condensation of the gas in the vapor state circulating in the return line, a cooling is however operated within the second exchanger heat.

Selon une caractéristique de l’invention, la première section de la ligne de retour comprend un organe de détente disposé en aval du premier échangeur de chaleur. L’organe de détente assure une détente du gaz condensé circulant dans la première section de la ligne de retour. L’organe de détente peut également servir de régulateur de débit circulant dans la première section de la ligne de retour.According to one characteristic of the invention, the first section of the return line comprises an expansion member arranged downstream of the first heat exchanger. The expansion device provides expansion of the condensed gas flowing in the first section of the return line. The expansion device can also serve as a flow regulator circulating in the first section of the return line.

Selon une caractéristique de l’invention, la deuxième section de la ligne de retour comprend un organe de régulation de débit. L’organe de régulation de débit peut par exemple être une valve agencée en aval du deuxième échangeur de chaleur dans le cas où ce dernier est lui-même disposé en aval du point de divergence. L’organe de régulation de débit peut également faire office de détendeur. Dans le cas où la deuxième section de la ligne de retour est pourvue d’un organe d’éjection tel que décrit précédemment, l’organe de régulation de débit est choisi de manière à limiter la détente du gaz à l’état vapeur.According to a feature of the invention, the second section of the return line comprises a flow control member. The flow control member can for example be a valve arranged downstream of the second heat exchanger in the case where the latter is itself arranged downstream of the point of divergence. The flow control device can also act as a pressure reducer. In the case where the second section of the return line is provided with an ejection member as described above, the flow control member is chosen so as to limit the expansion of the gas in the vapor state.

Selon une caractéristique de l’invention, le système d’alimentation comprend une ligne d’alimentation auxiliaire connectée au premier circuit d’alimentation, en amont du premier échangeur de chaleur, et s’étendant jusqu’au deuxième circuit d’alimentation, en aval du compresseur, le système d’alimentation comprenant un évaporateur basse pression configuré pour évaporer le gaz circulant dans la ligne d’alimentation auxiliaire. Une telle ligne d’alimentation auxiliaire est utilisée lorsque l’appareil consommateur de gaz à basse pression nécessite d’être alimenté en gaz à l’état vapeur, mais que ce dernier n’est pas en quantité suffisante au sein du ciel de cuve. La ligne d’alimentation auxiliaire permet ainsi de dériver une partie du gaz à l’état liquide circulant dans le premier circuit d’alimentation. Cette partie est alors évaporée par l’évaporateur basse pression, selon un fonctionnement similaire à celui de l’évaporateur haute pression, c’est-à-dire par échange de chaleur avec un fluide caloporteur comme de l’eau glycolée, de l’eau de mer ou de la vapeur d’eau, par exemple. L’évaporateur basse pression induit ainsi un échange de calories entre le gaz à l’état liquide circulant dans la ligne d’alimentation auxiliaire et ce fluide caloporteur.According to one characteristic of the invention, the supply system comprises an auxiliary supply line connected to the first supply circuit, upstream of the first heat exchanger, and extending as far as the second supply circuit, in downstream of the compressor, the supply system comprising a low pressure evaporator configured to evaporate the gas circulating in the auxiliary supply line. Such an auxiliary supply line is used when the low-pressure gas-consuming device needs to be supplied with gas in the vapor state, but the latter is not in sufficient quantity within the top of the tank. The auxiliary supply line thus makes it possible to divert part of the gas in the liquid state circulating in the first supply circuit. This part is then evaporated by the low pressure evaporator, according to an operation similar to that of the high pressure evaporator, that is to say by heat exchange with a heat transfer fluid such as glycol water, sea water or water vapour, for example. The low pressure evaporator thus induces an exchange of calories between the gas in the liquid state circulating in the auxiliary supply line and this heat transfer fluid.

Une fois passé à l’état vapeur, le gaz continue de circuler au sein de la ligne d’alimentation auxiliaire et rejoint le deuxième circuit d’alimentation afin d’alimenter l’appareil consommateur de gaz à basse pression.Once in the vapor state, the gas continues to circulate within the auxiliary supply line and joins the second supply circuit in order to supply the low-pressure gas-consuming device.

Si du gaz à l’état vapeur est présent en quantité suffisante dans le ciel de cuve, alors la ligne d’alimentation auxiliaire n’est pas utilisée et peut par exemple être fermée par une vanne.If gas in the vapor state is present in sufficient quantity in the top of the tank, then the auxiliary supply line is not used and can for example be closed by a valve.

Selon une caractéristique de l’invention, la pompe est configurée pour élever une pression du gaz à l’état liquide à une valeur comprise entre 6 et 17 bars et la pompe additionnelle est configurée pour élever la pression du gaz à l’état liquide à une valeur comprise entre 30 et 400 bars. De telles gammes de pression permettent d’élever le gaz à l’état liquide à une pression compatible avec chacun des appareils consommateurs de gaz.According to one characteristic of the invention, the pump is configured to raise a pressure of the gas in the liquid state to a value between 6 and 17 bars and the additional pump is configured to raise the pressure of the gas in the liquid state to a value between 30 and 400 bars. Such pressure ranges make it possible to raise the gas in the liquid state to a pressure compatible with each of the gas-consuming devices.

La pompe additionnelle permet d’élever la pression du gaz à l’état liquide à une valeur comprise entre 30 et 400 bars, notamment pour un usage avec de l’ammoniaque et ou de l’hydrogène, entre 30 et 70 bars pour un usage avec du gaz de pétrole liquéfié, et de préférence entre 150 et 400 bars pour un usage avec de l’éthane, de l’éthylène ou encore avec du gaz naturel liquéfié constitué majoritairement de méthane.The additional pump makes it possible to raise the pressure of the gas in the liquid state to a value between 30 and 400 bars, in particular for use with ammonia and/or hydrogen, between 30 and 70 bars for use with liquefied petroleum gas, and preferably between 150 and 400 bar for use with ethane, ethylene or even with liquefied natural gas mainly consisting of methane.

Selon une caractéristique de l’invention, le compresseur est configuré pour élever une pression du gaz à une valeur comprise entre 6 et 20 bars absolus. Cette valeur de pression assure une compatibilité du gaz à l’état vapeur présent dans le ciel de cuve et qui est par la suite aspiré au sein du deuxième circuit d’alimentation avec l’appareil consommateur de gaz à basse pression.According to one characteristic of the invention, the compressor is configured to raise a gas pressure to a value between 6 and 20 bars absolute. This pressure value ensures compatibility of the gas in the vapor state present in the top of the vessel and which is subsequently sucked into the second supply circuit with the device consuming gas at low pressure.

L’invention couvre également un ouvrage flottant de stockage et/ou de transport de gaz à l’état liquide, comprenant au moins une cuve de gaz à l’état liquide, au moins un appareil consommateur de gaz à haute pression, au moins un appareil consommateur de gaz à basse pression et au moins un système d’alimentation en gaz de ces appareils.The invention also covers a floating structure for storing and/or transporting gas in the liquid state, comprising at least one tank of gas in the liquid state, at least one device consuming high-pressure gas, at least one low pressure gas consuming appliance and at least one gas supply system for these appliances.

L’invention couvre aussi un système pour charger ou décharger un gaz liquide qui combine au moins une installation à terre et au moins un ouvrage flottant de stockage et/ou de transport de gaz liquide.The invention also covers a system for loading or unloading a liquid gas which combines at least one installation on land and at least one floating structure for storing and/or transporting liquid gas.

L’invention couvre enfin un procédé de chargement ou de déchargement d’un gaz liquide d’un ouvrage flottant de stockage et/ou de transport de gaz dans lequel des canalisations de chargement et/ou de déchargement de gaz à l’état liquide disposées sur un pont supérieur de l’ouvrage flottant peuvent être raccordées, au moyen de connecteurs appropriés, à un terminal maritime ou portuaire afin de transférer le gaz à l’état liquide depuis ou vers la cuve.The invention finally covers a method for loading or unloading a liquid gas from a floating structure for storing and/or transporting gas in which pipes for loading and/or unloading gas in the liquid state arranged on an upper deck of the floating structure can be connected, by means of appropriate connectors, to a maritime or port terminal in order to transfer the gas in the liquid state from or to the tank.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will become apparent through the description which follows on the one hand, and several embodiments given by way of indication and not limiting with reference to the appended diagrammatic drawings on the other hand, on which :

représente un premier mode de réalisation d’un système d’alimentation en gaz selon l’invention, represents a first embodiment of a gas supply system according to the invention,

représente un deuxième mode de réalisation du système d’alimentation, represents a second embodiment of the power supply system,

représente un troisième mode de réalisation du système d’alimentation, represents a third embodiment of the power supply system,

est une représentation schématique écorchée d’une cuve d’un ouvrage flottant et d’un terminal de chargement et/ou de déchargement de cette cuve. is a cutaway schematic representation of a tank of a floating structure and a terminal for loading and/or unloading this tank.

Les termes « amont » et « aval » employés dans la description qui suit sont utilisés pour exprimer des positions d’éléments au sein de circuits de gaz à l’état liquide ou à l’état vapeur et se réfèrent au sens de circulation dudit gaz au sein dudit circuit.The terms "upstream" and "downstream" used in the following description are used to express positions of elements within gas circuits in the liquid state or in the vapor state and refer to the direction of circulation of said gas. within said circuit.

Les figures 1, 2 et 3 représentent un système d’alimentation 1 en gaz disposé sur un ouvrage flottant. Le système d’alimentation 1 permet de faire circuler du gaz pouvant être à l’état liquide, à l’état vapeur, à l’état diphasique ou à l’état supercritique, et ce à partir d’une cuve 8 de stockage et/ou de transport, et jusqu’à un appareil consommateur de gaz à haute pression 4 et/ou un appareil consommateur de gaz à basse pression 5, afin d’alimenter ces derniers en carburant.Figures 1, 2 and 3 show a gas supply system 1 arranged on a floating structure. The supply system 1 makes it possible to circulate gas which can be in the liquid state, in the vapor state, in the two-phase state or in the supercritical state, and this from a storage tank 8 and / or transport, and up to a high-pressure gas-consuming device 4 and/or a low-pressure gas-consuming device 5, in order to supply the latter with fuel.

Ledit ouvrage flottant peut par exemple être un navire pouvant stocker et/ou transporter du gaz à l’état liquide. Le système d’alimentation 1 est dans ce cas apte à utiliser le gaz à l’état liquide que l’ouvrage flottant stocke et/ou transporte pour alimenter l’appareil consommateur de gaz à haute pression 4, lequel pouvant par exemple être un moteur de propulsion, et l’appareil consommateur de gaz à basse pression 5, lequel pouvant par exemple être un générateur électrique alimentant l’ouvrage flottant en électricité.Said floating structure can for example be a ship capable of storing and/or transporting gas in the liquid state. The supply system 1 is in this case capable of using the gas in the liquid state that the floating structure stores and/or transports to supply the high-pressure gas-consuming device 4, which can for example be a motor propulsion, and the low-pressure gas consuming device 5, which can for example be an electric generator supplying the floating structure with electricity.

La représente un premier mode de réalisation du système d’alimentation 1. Afin d’assurer la circulation du gaz contenu dans la cuve 8 jusqu’à l’appareil consommateur de gaz à haute pression 4, le système d’alimentation 1 est pourvu d’un premier circuit d’alimentation 2 en gaz. Le premier circuit d’alimentation 2 comprend une pompe 9 disposée au sein de la cuve 8. La pompe 9 permet de pomper le gaz à l’état liquide et de le faire circuler notamment au sein du premier circuit d’alimentation 2. En aspirant le gaz à l’état liquide, la pompe 9 permet également d’élever la pression de celui-ci à une valeur comprise entre 6 et 17 bars.There represents a first embodiment of the supply system 1. In order to ensure the circulation of the gas contained in the tank 8 as far as the high-pressure gas-consuming device 4, the supply system 1 is provided with a first gas supply circuit 2. The first supply circuit 2 comprises a pump 9 disposed within the tank 8. The pump 9 makes it possible to pump the gas in the liquid state and to cause it to circulate in particular within the first supply circuit 2. By sucking the gas in the liquid state, the pump 9 also makes it possible to raise the pressure thereof to a value between 6 and 17 bars.

Le gaz à l’état liquide, selon un sens de circulation allant de la cuve 8 vers l’appareil consommateur de gaz à haute pression 4, traverse un premier échangeur de chaleur 6 et est pompé par une pompe additionnelle 10. Par la suite, le gaz à l’état liquide traverse un deuxième échangeur de chaleur 7 et un évaporateur haute pression 11 formant un unique échangeur de chaleur 21. Les détails concernant les échangeurs de chaleur seront décrits par la suite.The gas in the liquid state, in a direction of circulation going from the tank 8 to the high-pressure gas-consuming device 4, passes through a first heat exchanger 6 and is pumped by an additional pump 10. Subsequently, the gas in the liquid state passes through a second heat exchanger 7 and a high pressure evaporator 11 forming a single heat exchanger 21. The details relating to the heat exchangers will be described subsequently.

L’unique échangeur de chaleur 21, via l’évaporateur haute pression 11, permet de modifier l’état du gaz circulant dans le premier circuit d’alimentation 2 afin de le faire passer à l’état vapeur ou supercritique. Un tel état permet au gaz d’être compatible pour alimenter l’appareil consommateur de gaz à haute pression 4. L’évaporation du gaz à l’état liquide peut par exemple se faire par échange de chaleur avec un fluide caloporteur à température suffisamment élevée pour évaporer le gaz à l’état liquide, ici de l’eau glycolée, de l’eau de mer ou de la vapeur d’eau.The single heat exchanger 21, via the high pressure evaporator 11, makes it possible to modify the state of the gas circulating in the first supply circuit 2 in order to change it to the vapor or supercritical state. Such a state allows the gas to be compatible for supplying the high-pressure gas-consuming device 4. The evaporation of the gas in the liquid state can for example take place by heat exchange with a heat transfer fluid at a sufficiently high temperature. to evaporate the gas in the liquid state, here glycol water, sea water or water vapour.

La solution illustrée à la permet de concevoir et de fabriquer l’unique échangeur de chaleur 21 rassemblant le deuxième échangeur de chaleur 7 et l’évaporateur haute pression 11, ces deux composants étant soumis à une même haute pression qui dicte la technologie employée pour la fabrication de cet échangeur de chaleur commun. Une telle solution peut également se justifier par un manque d’espace ne permettant pas de mettre en place le deuxième échangeur de chaleur 7 et l’évaporateur haute pression 11 distinct l’un de l’autre.The solution illustrated in makes it possible to design and manufacture the single heat exchanger 21 bringing together the second heat exchanger 7 and the high pressure evaporator 11, these two components being subjected to the same high pressure which dictates the technology used for the manufacture of this heat exchanger. common heat. Such a solution can also be justified by a lack of space which does not make it possible to set up the second heat exchanger 7 and the high pressure evaporator 11 separate from each other.

La hausse de la pression du gaz est assurée par la pompe additionnelle 10 lorsque celle-ci pompe le gaz à l’état liquide. La pompe additionnelle 10 permet d’élever la pression du gaz à l’état liquide à une valeur comprise entre 30 et 400 bars, notamment pour un usage avec de l’ammoniaque et ou de l’hydrogène, entre 30 et 70 bars pour un usage avec du gaz de pétrole liquéfié, et de préférence entre 150 et 400 bars pour un usage avec de l’éthane, de l’éthylène ou encore avec du gaz naturel liquéfié constitué majoritairement de méthane.The increase in gas pressure is ensured by the additional pump 10 when the latter pumps the gas in the liquid state. The additional pump 10 makes it possible to raise the pressure of the gas in the liquid state to a value between 30 and 400 bars, in particular for use with ammonia and/or hydrogen, between 30 and 70 bars for a use with liquefied petroleum gas, and preferably between 150 and 400 bars for use with ethane, ethylene or even with liquefied natural gas consisting mainly of methane.

Grâce à la combinaison de la pompe additionnelle 10 et de l’unique échangeur de chaleur 21, le gaz est à une pression et dans un état compatible pour l’alimentation de l’appareil consommateur à haute pression 4. Une telle configuration permet d’éviter l’installation de compresseurs haute pression sur le premier circuit d’alimentation 2 qui présentent des contraintes de coûts et génèrent de fortes vibrations.Thanks to the combination of the additional pump 10 and the single heat exchanger 21, the gas is at a pressure and in a state compatible for supplying the high-pressure consumer device 4. Such a configuration makes it possible to avoid the installation of high pressure compressors on the first supply circuit 2 which present cost constraints and generate strong vibrations.

Au sein de la cuve 8, une partie de la cargaison de gaz peut naturellement passer à l’état vapeur et se diffuser dans un ciel de cuve 12. Afin d’éviter une surpression au sein de la cuve 8, le gaz à l’état vapeur contenu dans le ciel de cuve 12 doit être évacué. Or, le premier circuit d’alimentation 2 est configuré pour utiliser le gaz à l’état liquide pour alimenter l’appareil consommateur de gaz à haute pression 4.Within the tank 8, part of the gas cargo can naturally pass into the vapor state and diffuse into a top of the tank 12. In order to avoid an overpressure within the tank 8, the gas at the vapor state contained in the top of tank 12 must be evacuated. However, the first supply circuit 2 is configured to use the gas in the liquid state to supply the high-pressure gas-consuming device 4.

Le système d’alimentation 1 comprend donc un deuxième circuit d’alimentation 3 en gaz, qui utilise le gaz à l’état vapeur pour alimenter l’appareil consommateur de gaz à basse pression 5. Le deuxième circuit d’alimentation 3 s’étend donc entre le ciel de cuve 12 et l’appareil consommateur de gaz à basse pression 5. Afin d’aspirer le gaz à l’état vapeur contenu dans le ciel de cuve 12, le deuxième circuit d’alimentation 3 comprend un compresseur 13. En plus d’aspirer le gaz à l’état vapeur, le compresseur 13 permet également de comprimer le gaz à l’état vapeur circulant dans le deuxième circuit d’alimentation 3 à une pression comprise entre 6 et 20 bars absolus, et ce afin que le gaz à l’état vapeur soit à une pression compatible pour l’alimentation de l’appareil consommateur de gaz à basse pression 5. Le deuxième circuit d’alimentation 3 permet ainsi d’alimenter l’appareil consommateur de gaz à basse pression 5, et ce tout en régulant la pression au sein de la cuve 8 en aspirant le gaz à l’état vapeur présent dans le ciel de cuve 12.The supply system 1 therefore comprises a second gas supply circuit 3, which uses the gas in the vapor state to supply the low-pressure gas-consuming device 5. The second supply circuit 3 extends therefore between the top of the tank 12 and the low-pressure gas consuming device 5. In order to suck the gas in the vapor state contained in the top of the tank 12, the second supply circuit 3 comprises a compressor 13. In addition to sucking in the gas in the vapor state, the compressor 13 also makes it possible to compress the gas in the vapor state circulating in the second supply circuit 3 to a pressure of between 6 and 20 bar absolute, and this in order to that the gas in the vapor state is at a pressure compatible with supplying the low-pressure gas-consuming device 5. The second supply circuit 3 thus makes it possible to supply the low-pressure gas-consuming device 5, and this while regulating the pressure within the tank 8 by sucking the gas in the vapor state present in the top of the tank 12.

La présence du gaz à l’état vapeur en quantité excessive au sein du ciel de cuve 12 entraîne une surpression au sein de la cuve 8. Il est donc nécessaire d’évacuer le gaz à l’état vapeur dans le but d’abaisser la pression au sein de la cuve 8. Le gaz à l’état vapeur en excès peut alors par exemple être éliminé par un brûleur 18 ou, de façon non illustrée, rejeté dans l’atmosphère. Toutefois, le système d’alimentation 1 selon l’invention comprend une ligne de retour 14 qui s’étend du deuxième circuit d’alimentation 3 jusqu’à la cuve 8.The presence of gas in the vapor state in excessive quantity within the top of the tank 12 causes an overpressure within the tank 8. It is therefore necessary to evacuate the gas in the vapor state in order to lower the pressure within the vessel 8. The gas in the excess vapor state can then for example be eliminated by a burner 18 or, in a manner not shown, discharged into the atmosphere. However, the supply system 1 according to the invention comprises a return line 14 which extends from the second supply circuit 3 to the tank 8.

La ligne de retour 14 est raccordée sur le deuxième circuit d’alimentation 3 en aval du compresseur 13 par rapport à un sens de circulation du gaz à l’état vapeur circulant dans le deuxième circuit d’alimentation 3. La ligne de retour 14 comprend notamment une section principale 56 qui débute au niveau du raccordement avec le deuxième circuit d’alimentation 3 et qui s’étend jusqu’à un point de divergence 53. Au niveau du point de divergence 53, la ligne de retour 14 se divise en une première section 51 et en une deuxième section 52 s’étendant toutes deux du point de divergence 53 jusqu’à la cuve 8.The return line 14 is connected to the second supply circuit 3 downstream of the compressor 13 with respect to a direction of circulation of the gas in the vapor state flowing in the second supply circuit 3. The return line 14 comprises in particular a main section 56 which begins at the level of the connection with the second supply circuit 3 and which extends to a point of divergence 53. At the level of the point of divergence 53, the return line 14 is divided into a first section 51 and a second section 52 both extending from the point of divergence 53 to the tank 8.

Le point de divergence 53 est agencé en aval de l’unique échangeur de chaleur 21. C’est donc la section principale 56 de la ligne de retour 14 qui traverse l’unique échangeur de chaleur 21. A ce titre, l’unique échangeur de chaleur 21 comprend donc une première passe 24 au sein de laquelle circule le gaz à l’état liquide du premier circuit d’alimentation 2, une deuxième passe 28 au sein de laquelle circule le gaz à l’état vapeur de la ligne de retour 14 et une troisième passe 29 au sein de laquelle circule le fluide caloporteur évaporant le gaz à l’état liquide circulant dans la première passe 24.The point of divergence 53 is arranged downstream of the single heat exchanger 21. It is therefore the main section 56 of the return line 14 which crosses the single heat exchanger 21. As such, the single exchanger 21 therefore comprises a first pass 24 within which the gas in the liquid state of the first supply circuit 2 circulates, a second pass 28 within which the gas in the vapor state of the return line circulates 14 and a third pass 29 in which circulates the heat transfer fluid evaporating the gas in the liquid state circulating in the first pass 24.

En sortie de l’unique échangeur de chaleur 21, le gaz à l’état vapeur circule jusqu’au point de divergence 53 et peut par la suite circuler au sein de la première section 51 ou de la deuxième section 52. La première section 51 traverse le premier échangeur de chaleur 6 tandis que la deuxième section 52 s’étend jusqu’à la cuve 8 en contournant le premier échangeur de chaleur 6. Autrement dit le gaz à l’état vapeur peut circuler au sein de la première section 51 et être condensé grâce à l’échange de calories se produisant au niveau du premier échangeur de chaleur 6, ou peut circuler au sein de la deuxième section 52 et retourner dans la cuve 8 à l’état gazeux.At the outlet of the single heat exchanger 21, the gas in the vapor state circulates up to the point of divergence 53 and can subsequently circulate within the first section 51 or the second section 52. The first section 51 passes through the first heat exchanger 6 while the second section 52 extends as far as the tank 8 bypassing the first heat exchanger 6. In other words the gas in the vapor state can circulate within the first section 51 and be condensed thanks to the exchange of calories occurring at the level of the first heat exchanger 6, or can circulate within the second section 52 and return to the tank 8 in the gaseous state.

Le choix de la section au sein de laquelle circule le gaz à l’état vapeur est notamment dépendant d’un débit de gaz à l’état liquide circulant dans le premier circuit d’alimentation 2, ledit débit devant être suffisant pour condenser intégralement le gaz à l’état vapeur circulant dans la ligne de retour 14. Ainsi, lorsque la quantité de gaz à l’état liquide circulant dans le premier circuit d’alimentation est supérieure ou égale à six fois la quantité de gaz à l’état vapeur circulant dans la ligne de retour, le gaz à l’état vapeur peut être dirigée vers la première section 51 afin que la condensation de celui-ci puisse être mise en œuvre.The choice of the section within which the gas in the vapor state circulates is in particular dependent on a flow rate of gas in the liquid state circulating in the first supply circuit 2, said flow rate having to be sufficient to completely condense the gas in the vapor state circulating in the return line 14. Thus, when the quantity of gas in the liquid state circulating in the first supply circuit is greater than or equal to six times the quantity of gas in the vapor state flowing in the return line, the gas in the vapor state can be directed towards the first section 51 so that the condensation thereof can be implemented.

Si la quantité de gaz à l’état liquide circulant dans le premier circuit d’alimentation est inférieure à six fois la quantité de gaz à l’état vapeur circulant dans la ligne de retour, alors une première fraction du gaz à l’état vapeur circule au sein de la première section 51 en quantité telle que la première fraction est intégralement condensée au sein du premier échangeur 6, tandis qu’une deuxième fraction du gaz à l’état vapeur, correspondant à la quantité de gaz à l’état vapeur ne circulant pas dans la première section 51, circule au sein de la deuxième section 52 afin de retourner directement au sein de la cuve 8. Dans le cas où il n’y a pas ou trop peu de circulation de gaz à l’état liquide circulant dans le premier circuit d’alimentation 2, l’intégralité du gaz à l’état vapeur circule alors dans la deuxième section 52 pour retourner directement dans la cuve 8, afin d’éviter une perte de charge résultant de la traversée du premier échangeur de chaleur 6. Dans cette condition, le retour du gaz dans la cuve 8 se fait à l’état vapeur. Une telle situation survient lorsque le gaz à l’état liquide est peu utilisé pour alimenter l’appareil consommateur de gaz à haute pression 4.If the quantity of gas in the liquid state circulating in the first supply circuit is less than six times the quantity of gas in the vapor state circulating in the return line, then a first fraction of the gas in the vapor state circulates within the first section 51 in a quantity such that the first fraction is entirely condensed within the first exchanger 6, while a second fraction of the gas in the vapor state, corresponding to the quantity of gas in the vapor state not circulating in the first section 51, circulates within the second section 52 in order to return directly within the tank 8. In the case where there is no or too little circulation of gas in the liquid state circulating in the first supply circuit 2, all of the gas in the vapor state then circulates in the second section 52 to return directly to the tank 8, in order to avoid a pressure drop resulting from crossing the first exchanger heat 6. In this condition, the The return of the gas to tank 8 takes place in the vapor state. Such a situation arises when the gas in the liquid state is little used to supply the device consuming high pressure gas 4.

Afin de réguler la circulation au sein de la ligne de retour 14, la première section 51 et le deuxième section 52 comprennent respectivement un organe de détente 15 et un organe de régulation de débit 54. L’organe de détente 15 et l’organe de régulation de débit peuvent également assurer une fonction de détente du gaz circulant dans l’une ou l’autre des sections.In order to regulate the circulation within the return line 14, the first section 51 and the second section 52 respectively comprise an expansion device 15 and a flow control device 54. The expansion device 15 and the expansion device flow control can also ensure a function of expansion of the gas flowing in one or the other of the sections.

D’une manière avantageuse, que ce soit pour la première section 51 ou la deuxième section 52, le gaz qui y circule retourne au fond de la cuve 8 ou au moins dans une zone où le gaz est sous forme liquide. Plus particulièrement, le gaz circulant à l’état vapeur dans la deuxième section 52 retourne au fond de la cuve à l’état vapeur. La température et la densité du gaz à l’état liquide présent dans la cuve 8 permet ainsi de condenser le gaz à l’état vapeur sortant de la deuxième section 52. Afin de faciliter cette condensation du gaz à l’état vapeur, la deuxième section 52 peut comprendre un organe d’éjection 55 agencé au niveau d’une extrémité de la deuxième section 52 immergée dans la cuve 8. L’organe d’éjection 55 permet de détendre le gaz à l’état vapeur circulant dans la deuxième section 52 afin de faciliter la condensation de celui-ci au sein de la cuve 8. L’organe d’éjection 55 peut par exemple être un éjecteur ou un dispositif de bullage. Le renvoi du gaz à l’état vapeur dans la cuve 8 via la deuxième section 52 entraîne une hausse de la température du gaz à l’état liquide présent dans la cuve 8.Advantageously, whether for the first section 51 or the second section 52, the gas which circulates there returns to the bottom of the tank 8 or at least to a zone where the gas is in liquid form. More particularly, the gas circulating in the vapor state in the second section 52 returns to the bottom of the vessel in the vapor state. The temperature and the density of the gas in the liquid state present in the tank 8 thus makes it possible to condense the gas in the vapor state leaving the second section 52. In order to facilitate this condensation of the gas in the vapor state, the second section 52 may comprise an ejection member 55 arranged at the level of one end of the second section 52 immersed in the tank 8. The ejection member 55 makes it possible to expand the gas in the vapor state circulating in the second section 52 in order to facilitate the condensation thereof within the tank 8. The ejection member 55 can for example be an ejector or a bubbling device. The return of the gas in the vapor state in the tank 8 via the second section 52 causes a rise in the temperature of the gas in the liquid state present in the tank 8.

C’est à l’entrée du premier échangeur de chaleur 6 que le gaz à l’état liquide du premier circuit d’alimentation 2 présente la température la plus basse. De ce fait, c’est donc après avoir traversé le premier échangeur de chaleur 6 que le gaz circulant dans la première section 51 de la ligne de retour 14 est condensé. Le gaz de la ligne de retour 14 est donc à l’état vapeur à l’entrée du premier échangeur de chaleur 6 et sort à l’état liquide suite à l’échange de calories se déroulant au sein du premier échangeur de chaleur 6. Le premier échangeur de chaleur 6 fait donc office de condenseur dans le cas où le gaz à l’état vapeur circule dans la première section 51 de la ligne de retour 14.It is at the inlet of the first heat exchanger 6 that the gas in the liquid state of the first supply circuit 2 has the lowest temperature. Therefore, it is therefore after having passed through the first heat exchanger 6 that the gas flowing in the first section 51 of the return line 14 is condensed. The gas in the return line 14 is therefore in the vapor state at the inlet of the first heat exchanger 6 and exits in the liquid state following the exchange of calories taking place within the first heat exchanger 6. The first heat exchanger 6 therefore acts as a condenser in the case where the gas in the vapor state circulates in the first section 51 of the return line 14.

L’unique échangeur de chaleur 21 est situé en aval du premier échangeur de chaleur 6 selon le sens de circulation du gaz dans le premier circuit d’alimentation 2, et en amont du premier échangeur de chaleur 6 selon le sens de circulation du gaz dans la première section 51 de la ligne de retour 14. L’unique échangeur de chaleur 21 assure donc un pré-refroidissement du gaz à l’état vapeur circulant dans la ligne de retour 14 avant que celui-ci circule dans la première section 51 ou dans la deuxième section 52. Au niveau du premier circuit d’alimentation 2, le gaz à l’état liquide à l’entrée de l’unique échangeur de chaleur 21 a auparavant traversé le premier échangeur de chaleur 6 et a été pompé par la pompe additionnelle 10, ce qui a donc augmenté sa température et sa pression. Il est ainsi possible que suite à l’échange de calories se produisant au niveau de l’unique échangeur de chaleur 21, le gaz circulant au sein du premier circuit d’alimentation 2 sorte de l’unique échangeur de chaleur 21 dans un état liquide, vapeur, diphasique ou supercritique. La température du gaz circulant dans la ligne de retour 14 est donc abaissée après la traversée de l’unique échangeur de chaleur 21, mettant en œuvre le pré-refroidissement indiqué plus haut.The single heat exchanger 21 is located downstream of the first heat exchanger 6 according to the direction of circulation of the gas in the first supply circuit 2, and upstream of the first heat exchanger 6 according to the direction of circulation of the gas in the first section 51 of the return line 14. The single heat exchanger 21 therefore provides pre-cooling of the gas in the vapor state circulating in the return line 14 before it circulates in the first section 51 or in the second section 52. At the level of the first supply circuit 2, the gas in the liquid state at the inlet of the single heat exchanger 21 has previously passed through the first heat exchanger 6 and has been pumped by the additional pump 10, which therefore increased its temperature and pressure. It is thus possible that following the exchange of calories occurring at the level of the single heat exchanger 21, the gas circulating within the first supply circuit 2 leaves the single heat exchanger 21 in a liquid state. , steam, two-phase or supercritical. The temperature of the gas circulating in the return line 14 is therefore lowered after passing through the single heat exchanger 21, implementing the pre-cooling indicated above.

La pompe additionnelle 10 est avantageusement disposée entre le premier échangeur de chaleur 6 et l’unique échangeur de chaleur 21. La présence de la pompe additionnelle 10 entre le premier échangeur de chaleur 6 et l’unique échangeur de chaleur 21 assure le fait que seul du gaz à l’état liquide circule à travers la pompe additionnelle 10, et non du gaz dans un état diphasique risquant d’endommager cette dernière.The additional pump 10 is advantageously arranged between the first heat exchanger 6 and the single heat exchanger 21. The presence of the additional pump 10 between the first heat exchanger 6 and the single heat exchanger 21 ensures that only gas in the liquid state circulates through the additional pump 10, and not gas in a two-phase state which risks damaging the latter.

Par ailleurs, la présence de la pompe additionnelle 10 en aval du premier échangeur de chaleur 6 assure la hausse de pression du gaz à l’état liquide, et cela sans perturber l’échange de calories se produisant au sein du premier échangeur de chaleur 6. La condensation du gaz à l’état vapeur circulant dans la première section 51 de ligne de retour 14, si elle a lieu, est ainsi effectuée de manière optimale.Furthermore, the presence of the additional pump 10 downstream of the first heat exchanger 6 ensures the increase in pressure of the gas in the liquid state, and this without disturbing the exchange of calories occurring within the first heat exchanger 6 The condensation of the gas in the vapor state flowing in the first section 51 of the return line 14, if it takes place, is thus carried out in an optimal manner.

Le système d’alimentation 1 comprend également une ligne d’alimentation auxiliaire 16, s’étendant du premier circuit d’alimentation 2, par un piquage entre la pompe 9 et le premier échangeur de chaleur 6, jusqu’au deuxième circuit d’alimentation 3, en se raccordant à celui-ci entre le compresseur 13 et l’appareil consommateur de gaz à basse pression 5. La ligne d’alimentation auxiliaire 16 permet d’alimenter l’appareil consommateur de gaz à basse pression 5 en cas de débit insuffisant de gaz à l’état vapeur formé au sein du ciel de cuve 12.The supply system 1 also comprises an auxiliary supply line 16, extending from the first supply circuit 2, via a connection between the pump 9 and the first heat exchanger 6, to the second supply circuit 3, connecting to it between the compressor 13 and the low-pressure gas-consuming device 5. The auxiliary supply line 16 makes it possible to supply the low-pressure gas-consuming device 5 in the event of flow insufficient gas in the vapor state formed within the top of the vessel 12.

Lorsque le gaz à l’état vapeur n’est pas présent en quantité suffisante dans le ciel de cuve 12, le gaz à l’état liquide pompé par la pompe 9 peut alors circuler au sein de cette ligne d’alimentation auxiliaire 16 afin d’alimenter l’appareil consommateur de gaz à basse pression 5. Pour ce faire, la ligne d’alimentation auxiliaire 16 traverse un évaporateur basse pression 17 afin que le gaz à l’état liquide circulant dans la ligne d’alimentation auxiliaire 16 passe à l’état de vapeur. Le fonctionnement de l’évaporateur basse pression 17 peut par exemple être identique à celui de l’évaporateur haute pression 11, c’est-à-dire que le gaz est évaporé par échange de chaleur avec un fluide caloporteur à température suffisamment élevée pour évaporer le gaz à l’état liquide. En sortie de l’évaporateur basse pression 17, le gaz à l’état vapeur circule au sein de la ligne d’alimentation auxiliaire 16, puis rejoint le deuxième circuit d’alimentation 3 afin d’alimenter l’appareil consommateur de gaz à basse pression 5.When the gas in the vapor state is not present in sufficient quantity in the head of the vessel 12, the gas in the liquid state pumped by the pump 9 can then circulate within this auxiliary supply line 16 in order to supplying the low-pressure gas-consuming device 5. To do this, the auxiliary supply line 16 passes through a low-pressure evaporator 17 so that the gas in the liquid state circulating in the auxiliary supply line 16 passes to the vapor state. The operation of the low pressure evaporator 17 can for example be identical to that of the high pressure evaporator 11, that is to say that the gas is evaporated by heat exchange with a heat transfer fluid at a sufficiently high temperature to evaporate gas in liquid state. At the outlet of the low-pressure evaporator 17, the gas in the vapor state circulates within the auxiliary supply line 16, then joins the second supply circuit 3 in order to supply the appliance consuming gas at low pressure 5.

On comprend de ce qui précède que la ligne d’alimentation auxiliaire 16 n’est utilisée qu’en l’absence de gaz à l’état vapeur en quantité suffisante au sein du ciel de cuve 12. Ainsi, la ligne d’alimentation auxiliaire 16 comprend une vanne 19 assurant le contrôle de la circulation de gaz au sein de la ligne d’alimentation auxiliaire 16 lorsque l’utilisation de celle-ci n’est pas nécessaire.It is understood from the above that the auxiliary supply line 16 is used only in the absence of gas in the vapor state in sufficient quantity within the vessel head 12. Thus, the auxiliary supply line 16 comprises a valve 19 controlling the flow of gas within the auxiliary supply line 16 when the use of the latter is not necessary.

La représente un deuxième mode de réalisation du système d’alimentation 1 selon l’invention. Le deuxième mode de réalisation se distingue du premier mode de réalisation en ce que le deuxième échangeur de chaleur 7 et l’évaporateur haute pression 11 sont distincts l’un de l’autre au lieu de former l’unique échangeur de chaleur illustré sur la figure précédente. Le reste du système d’alimentation 1 est identique à ce qui a été décrit précédemment. On se reportera donc à la description de la au sujet des caractéristiques structurelles et fonctionnelles des éléments communs aux deux modes de réalisation.There represents a second embodiment of the supply system 1 according to the invention. The second embodiment differs from the first embodiment in that the second heat exchanger 7 and the high pressure evaporator 11 are distinct from each other instead of forming the single heat exchanger illustrated in the previous figure. The rest of the supply system 1 is identical to what has been described above. We will therefore refer to the description of the about the structural and functional characteristics of the elements common to the two embodiments.

Le premier échangeur de chaleur 6, le deuxième échangeur de chaleur 7 et l’évaporateur haute pression 11 sont donc des échangeurs de chaleur séparés les uns des autres. Une telle configuration permet de concevoir et de fabriquer chacun des échangeurs de chaleur dans une technologie adaptée à la pression des fluides les parcourant. Dans le cas d’espèce, le premier échangeur de chaleur 6 peut être réalisé selon une technologie moins couteuse que celle servant à la fabrication du deuxième échangeur de chaleur 7, car la pression au sein du premier échangeur de chaleur 6 est significativement inférieure à celle présente au sein du deuxième échangeur de chaleur 7. Il en va de même pour l’évaporateur haute pression 11.The first heat exchanger 6, the second heat exchanger 7 and the high pressure evaporator 11 are therefore heat exchangers separated from each other. Such a configuration makes it possible to design and manufacture each of the heat exchangers in a technology adapted to the pressure of the fluids traversing them. In the present case, the first heat exchanger 6 can be produced using a less expensive technology than that used for the manufacture of the second heat exchanger 7, because the pressure within the first heat exchanger 6 is significantly lower than that present within the second heat exchanger 7. The same applies to the high pressure evaporator 11.

Le gaz à l’état liquide pompé par la pompe circule donc dans l’ordre à travers le premier échangeur de chaleur 6, puis le deuxième échangeur de chaleur 7, et enfin à travers l’évaporateur haute pression 11. Au niveau de la ligne de retour 14, le gaz à l’état vapeur traverse le deuxième échangeur de chaleur 7, puis éventuellement le premier échangeur de chaleur 6 en cas de circulation au sein de la première section 51. Selon le deuxième mode de réalisation, le point de divergence 53 est agencé en aval du deuxième échangeur de chaleur 7.The gas in the liquid state pumped by the pump therefore circulates in order through the first heat exchanger 6, then the second heat exchanger 7, and finally through the high pressure evaporator 11. At the level of the line return 14, the gas in the vapor state passes through the second heat exchanger 7, then optionally the first heat exchanger 6 in the event of circulation within the first section 51. According to the second embodiment, the point of divergence 53 is arranged downstream of the second heat exchanger 7.

La représente un troisième mode de réalisation du système d’alimentation 1. Comme pour le premier mode de réalisation, le deuxième échangeur de chaleur 7 et l’évaporateur haute pression 11 sont réunis pour former l’unique échangeur de chaleur 21. Le troisième mode de réalisation se distingue en revanche du premier mode de réalisation par le faire que le point de divergence 53 est disposé en amont de l’unique échangeur de chaleur 21. Ainsi, ce n’est pas la section principale 56 qui traverse l’unique échangeur de chaleur 21, mais la première section 51 et la deuxième section 52 qui traversent toutes deux l’unique échangeur de chaleur 21.There represents a third embodiment of the supply system 1. As for the first embodiment, the second heat exchanger 7 and the high pressure evaporator 11 are united to form the single heat exchanger 21. The third mode of realization differs on the other hand from the first embodiment by the fact that the point of divergence 53 is arranged upstream of the single heat exchanger 21. Thus, it is not the main section 56 which crosses the single heat exchanger. heat 21, but the first section 51 and the second section 52 which both pass through the single heat exchanger 21.

L’unique échangeur de chaleur 21 comprend donc ici la première passe 24 au sein de laquelle circule le gaz à l’état liquide du premier circuit d’alimentation 2, la deuxième passe 28 au sein de laquelle circule éventuellement le gaz à l’état vapeur de la première section 51 de la ligne de retour 14, la troisième passe 29 au sein de laquelle circule le fluide caloporteur évaporant le gaz à l’état liquide circulant dans la première passe 24, et une quatrième passe 32 au sein de laquelle circule éventuellement le gaz à l’état vapeur de la deuxième section 52 de la ligne de retour 14. Le troisième mode de réalisation du système d’alimentation 1 se distingue ainsi du premier mode de réalisation par le faire que l’unique échangeur de chaleur 21 comprend quatre passes au lieu de trois.The single heat exchanger 21 therefore comprises here the first pass 24 within which the gas in the liquid state of the first supply circuit 2 circulates, the second pass 28 within which the gas in the liquid state possibly circulates. steam from the first section 51 of the return line 14, the third pass 29 within which circulates the heat transfer fluid evaporating the gas in the liquid state circulating in the first pass 24, and a fourth pass 32 within which circulates optionally the gas in the vapor state of the second section 52 of the return line 14. The third embodiment of the supply system 1 thus differs from the first embodiment in that the single heat exchanger 21 includes four passes instead of three.

En sortie de l’unique échangeur de chaleur 21, la première section 51 s’étend jusqu’à la cuve 8 en traversant le premier échangeur de chaleur 6 tandis que la deuxième section 52 s’étend jusqu’à la cuve 8 en contournant le premier échangeur de chaleur 6.At the outlet of the single heat exchanger 21, the first section 51 extends as far as the tank 8 crossing the first heat exchanger 6 while the second section 52 extends as far as the tank 8 bypassing the first heat exchanger 6.

La est une vue écorchée d’un ouvrage flottant 20 qui montre la cuve 8 qui contient le gaz à l’état liquide et à l’état vapeur, cette cuve 8 étant de forme générale prismatique montée dans une double coque 22 de l’ouvrage flottant 20. La paroi de la cuve 8 comporte une membrane d'étanchéité primaire destinée à être en contact avec le gaz à l’état liquide contenu dans la cuve 8, une membrane d'étanchéité secondaire agencée entre la membrane d'étanchéité primaire et la double coque 22 de l’ouvrage flottant 20, et deux barrières thermiquement isolantes agencées respectivement entre la membrane d'étanchéité primaire et la membrane d'étanchéité secondaire et entre la membrane d'étanchéité secondaire et la double coque 22.There is a cutaway view of a floating structure 20 which shows the tank 8 which contains the gas in the liquid state and in the vapor state, this tank 8 being of generally prismatic shape mounted in a double hull 22 of the floating structure 20. The wall of the tank 8 comprises a primary sealing membrane intended to be in contact with the gas in the liquid state contained in the tank 8, a secondary sealing membrane arranged between the primary sealing membrane and the double hull 22 of the floating structure 20, and two thermally insulating barriers arranged respectively between the primary waterproofing membrane and the secondary waterproofing membrane and between the secondary waterproofing membrane and the double hull 22.

Des canalisations 23 de chargement et/ou de déchargement de gaz à l’état liquide disposées sur le pont supérieur de l’ouvrage flottant 20 peuvent être raccordées, au moyen de connecteurs appropriées, à un terminal maritime ou portuaire pour transférer la cargaison de gaz à l’état liquide depuis ou vers la cuve 8.Lines 23 for loading and/or unloading gas in the liquid state arranged on the upper deck of the floating structure 20 can be connected, by means of appropriate connectors, to a maritime or port terminal to transfer the cargo of gas in the liquid state from or to the tank 8.

La représente également un exemple de terminal maritime ou portuaire comportant un équipement de chargement et/ou de déchargement 25, une conduite sous-marine 26 et une installation à terre et/ou portuaire 27. L’installation à terre et/ou portuaire 27 peut par exemple être agencée sur le quai d’un port, ou selon un autre exemple être agencée sur une plate-forme gravitaire en béton. L’installation à terre et/ou portuaire 27 comporte des cuves de stockage de gaz à l’état liquide 30 et des conduites de liaison 31 reliées par la conduite sous-marine 26 à l’équipement de chargement et/ou de déchargement 25.There also represents an example of a maritime or port terminal comprising loading and/or unloading equipment 25, an underwater pipeline 26 and an onshore and/or port installation 27. The onshore and/or port installation 27 can by example be arranged on the quay of a port, or according to another example be arranged on a concrete gravity platform. The onshore and/or port installation 27 comprises liquid state gas storage tanks 30 and connection pipes 31 connected by the subsea pipe 26 to the loading and/or unloading equipment 25.

Pour engendrer la pression nécessaire au transfert du gaz à l’état liquide, on met en œuvre des pompes équipant l'installation à terre et/ou portuaire 27 et/ou des pompes équipant l’ouvrage flottant 20.To generate the pressure necessary for the transfer of the gas in the liquid state, pumps fitted to the onshore and/or port installation 27 and/or pumps fitted to the floating structure 20 are used.

Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention.Of course, the invention is not limited to the examples which have just been described and many adjustments can be made to these examples without departing from the scope of the invention.

L’invention, telle qu’elle vient d’être décrite, atteint bien le but qu’elle s’était fixée, et permet de proposer un système d’alimentation en gaz pour des appareils consommateurs de gaz à haute ou à basse pression dont la mise en haute pression se fait à l’aide de pompes et d’évaporateur, et comprenant un moyen de condensation d’un gaz à l’état vapeur avant son retour à la cuve ainsi qu’une alternative de retour en cuve en cas d’impossibilité de condenser ledit gaz à l’état vapeur. Des variantes non décrites ici pourraient être mises en œuvre sans sortir du contexte de l’invention, dès lors que, conformément à l’invention, elles comprennent un système d’alimentation conforme à l’invention.The invention, as it has just been described, achieves the object it had set itself, and makes it possible to propose a gas supply system for appliances consuming gas at high or low pressure whose the high pressure is made using pumps and an evaporator, and comprising a means of condensing a gas in the vapor state before its return to the tank as well as an alternative return to the tank in case impossibility of condensing said gas in the vapor state. Variants not described here could be implemented without departing from the context of the invention, provided that, in accordance with the invention, they comprise a power supply system in accordance with the invention.

Claims (16)

Système d’alimentation (1) en gaz d’au moins un appareil consommateur de gaz à haute pression (4) et d’au moins un appareil consommateur de gaz à basse pression (5) d’un ouvrage flottant (20) comprenant au moins une cuve (8) configurée pour contenir le gaz, le système d’alimentation (1) comprenant :
  • au moins un premier circuit d’alimentation (2) en gaz de l’appareil consommateur de gaz à haute pression (4), comprenant au moins une pompe (9) configurée pour pomper le gaz prélevé à l’état liquide dans la cuve (8),
  • au moins un évaporateur haute pression (11) configuré pour évaporer le gaz circulant dans le premier circuit d’alimentation (2) en gaz,
  • au moins un deuxième circuit d’alimentation (3) en gaz de l’appareil consommateur de gaz à basse pression (5), comprenant au moins un compresseur (13) configuré pour comprimer du gaz prélevé à l’état vapeur dans la cuve (8) jusqu’à une pression compatible avec les besoins de l’appareil consommateur de gaz à basse pression (5),
caractérisé en ce que le système d’alimentation (1) comprend une ligne de retour (14) de gaz connectée au deuxième circuit d’alimentation (3) en aval du compresseur (13) et comprenant un point de divergence (53) divisant la ligne de retour (14) en une première section (51) et en une deuxième section (52) s’étendant toutes deux du point de divergence (53) jusqu’à la cuve (8), le système d’alimentation (1) comprenant au moins un premier échangeur de chaleur (6) et un deuxième échangeur de chaleur (7), le premier échangeur de chaleur (6) étant configuré pour opérer un échange de chaleur entre le gaz circulant à l’état vapeur dans la première section (51) de la ligne de retour (14) et le gaz à l’état liquide circulant dans le premier circuit d’alimentation (2), la deuxième section (52) contournant le premier échangeur de chaleur (6), le deuxième échangeur de chaleur (7) étant configuré pour opérer un échange de chaleur entre le gaz circulant à l’état vapeur dans la première section (51) ou dans la deuxième section (52) de la ligne de retour (14) et le gaz à l’état liquide circulant dans le premier circuit d’alimentation (2).
System for supplying (1) gas to at least one high pressure gas consuming device (4) and at least one low pressure gas consuming device (5) of a floating structure (20) comprising at at least one tank (8) configured to contain the gas, the supply system (1) comprising:
  • at least one first gas supply circuit (2) of the high-pressure gas consuming device (4), comprising at least one pump (9) configured to pump the gas sampled in the liquid state from the tank ( 8),
  • at least one high pressure evaporator (11) configured to evaporate the gas flowing in the first gas supply circuit (2),
  • at least one second gas supply circuit (3) of the low-pressure gas consuming device (5), comprising at least one compressor (13) configured to compress gas taken off in the vapor state from the tank ( 8) up to a pressure compatible with the needs of the low-pressure gas consuming appliance (5),
characterized in that the supply system (1) comprises a gas return line (14) connected to the second supply circuit (3) downstream of the compressor (13) and comprising a point of divergence (53) dividing the return line (14) into a first section (51) and a second section (52) both extending from the point of divergence (53) to the tank (8), the supply system (1) comprising at least a first heat exchanger (6) and a second heat exchanger (7), the first heat exchanger (6) being configured to operate a heat exchange between the gas circulating in the vapor state in the first section (51) of the return line (14) and the gas in the liquid state circulating in the first supply circuit (2), the second section (52) bypassing the first heat exchanger (6), the second exchanger heat exchanger (7) being configured to effect a heat exchange between the gas circulating in the vapor state in the first section (51) or in the second section (52) of the return line (14) and the gas in the liquid state circulating in the first supply circuit (2).
Système d’alimentation (1) selon la revendication 1, dans lequel l’évaporateur haute pression (11) et le deuxième échangeur de chaleur (7) forment un unique échangeur de chaleur (21).Supply system (1) according to claim 1, in which the high pressure evaporator (11) and the second heat exchanger (7) form a single heat exchanger (21). Système d’alimentation (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le point de divergence (53) est disposé sur la ligne de retour (14) entre le premier échangeur de chaleur (6) et le deuxième échangeur de chaleur (7).Supply system (1) according to Claim 1 or 2, in which the point of divergence (53) is arranged on the return line (14) between the first heat exchanger (6) and the second heat exchanger (7 ). Système d’alimentation (1) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le point de divergence (53) est disposé sur la ligne de retour (14), entre la connexion au deuxième circuit d’alimentation (3) et le deuxième échangeur de chaleur (7), la première section (51) et la deuxième section (52) traversant le deuxième échangeur de chaleur (7).Supply system (1) according to Claim 1 or 2, in which the point of divergence (53) is arranged on the return line (14), between the connection to the second supply circuit (3) and the second exchanger heat exchanger (7), the first section (51) and the second section (52) passing through the second heat exchanger (7). Système d’alimentation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième section (52) de la ligne de retour (14) comprend une extrémité immergée dans la cuve (8), la deuxième section (52) comprenant un organe d’éjection (55) disposé au niveau de l’extrémité immergée.A supply system (1) according to any preceding claim, wherein the second section (52) of the return line (14) includes an end submerged in the vessel (8), the second section (52) including an ejection member (55) arranged at the submerged end. Système d’alimentation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier circuit d’alimentation (2) comprend une pompe additionnelle (10) interposée entre le premier échangeur de chaleur (6) et le deuxième échangeur de chaleur (7).Supply system (1) according to any one of the preceding claims, in which the first supply circuit (2) comprises an additional pump (10) interposed between the first heat exchanger (6) and the second heat exchanger (7). Système d’alimentation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier échangeur de chaleur (6) est configuré pour condenser le gaz circulant au sein de la première section (51) de la ligne de retour (14).A supply system (1) according to any preceding claim, wherein the first heat exchanger (6) is configured to condense the gas flowing within the first section (51) of the return line (14) . Système d’alimentation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le deuxième échangeur de chaleur (7) est configuré pour pré-refroidir le gaz circulant au sein de la ligne de retour (14).Supply system (1) according to any one of the preceding claims, in which the second heat exchanger (7) is configured to pre-cool the gas circulating within the return line (14). Système d’alimentation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première section (51) de la ligne de retour (14) comprend un organe de détente (15) disposé en aval du premier échangeur de chaleur (6).Supply system (1) according to any one of the preceding claims, in which the first section (51) of the return line (14) comprises an expansion member (15) arranged downstream of the first heat exchanger (6 ). Système d’alimentation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la deuxième section (52) de la ligne de retour (14) comprend un organe de régulation de débit (54).A supply system (1) according to any preceding claim, wherein the second section (52) of the return line (14) includes a flow control member (54). Système d’alimentation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une ligne d’alimentation auxiliaire (16) connectée au premier circuit d’alimentation (2), en amont du premier échangeur de chaleur (6), et s’étendant jusqu’au deuxième circuit d’alimentation (3), en aval du compresseur (13), le système d’alimentation (1) comprenant un évaporateur basse pression (17) configuré pour évaporer le gaz circulant dans la ligne d’alimentation auxiliaire (16).Supply system (1) according to any one of the preceding claims, comprising an auxiliary supply line (16) connected to the first supply circuit (2), upstream of the first heat exchanger (6), and s extending to the second supply circuit (3), downstream of the compressor (13), the supply system (1) comprising a low pressure evaporator (17) configured to evaporate the gas circulating in the supply line auxiliary (16). Système d’alimentation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, en combinaison avec la revendication 6, dans lequel la pompe (9) est configurée pour élever une pression du gaz à l’état liquide à une valeur comprise entre 6 et 17 bars et la pompe additionnelle (10) est configurée pour élever la pression du gaz à l’état liquide à une valeur comprise entre 30 et 400 bars.Supply system (1) according to any one of the preceding claims, in combination with claim 6, in which the pump (9) is configured to raise a pressure of the gas in the liquid state to a value comprised between 6 and 17 bars and the additional pump (10) is configured to raise the pressure of the gas in the liquid state to a value between 30 and 400 bars. Système d’alimentation (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le compresseur (13) est configuré pour élever une pression du gaz à une valeur comprise entre 6 et 20 bars absolus.Supply system (1) according to any one of the preceding claims, in which the compressor (13) is configured to raise a pressure of the gas to a value comprised between 6 and 20 bars absolute. Ouvrage flottant (20) de stockage et/ou de transport de gaz à l’état liquide, comprenant au moins une cuve (8) de gaz à l’état liquide, au moins un appareil consommateur de gaz à haute pression (4), au moins un appareil consommateur de gaz à basse pression (5) et au moins un système d’alimentation (1) en gaz de ces appareils selon l’une quelconque des revendications précédentes.Floating structure (20) for storing and/or transporting gas in the liquid state, comprising at least one tank (8) of gas in the liquid state, at least one device consuming high-pressure gas (4), at least one low-pressure gas-consuming appliance (5) and at least one gas supply system (1) for these appliances according to any one of the preceding claims. Système pour charger ou décharger un gaz liquide qui combine au moins une installation à terre (27) et au moins un ouvrage flottant (20) de stockage et/ou de transport de gaz liquide selon la revendication précédente.System for loading or unloading a liquid gas which combines at least one installation on land (27) and at least one floating structure (20) for storing and/or transporting liquid gas according to the preceding claim. Procédé de chargement ou de déchargement d’un gaz liquide d’un ouvrage flottant (20) de stockage et/ou de transport de gaz selon la revendication 14, dans lequel des canalisations (23) de chargement et/ou de déchargement de gaz à l’état liquide disposées sur un pont supérieur de l’ouvrage flottant (20) peuvent être raccordées, au moyen de connecteurs appropriés, à un terminal maritime ou portuaire afin de transférer le gaz à l’état liquide depuis ou vers la cuve (8).A method of loading or unloading a liquid gas from a floating structure (20) for storing and/or transporting gas according to claim 14, in which pipes (23) for loading and/or unloading gas at the liquid state arranged on an upper deck of the floating structure (20) can be connected, by means of appropriate connectors, to a maritime or port terminal in order to transfer the gas in the liquid state from or to the tank (8 ).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140138018A (en) * 2013-05-23 2014-12-03 대우조선해양 주식회사 Hybrid fuel supply system and method for a ship engine
WO2017162984A1 (en) * 2016-03-23 2017-09-28 Cryostar Sas System for treating a gas produced by the evaporation of a cryogenic liquid and for supplying a gas engine with pressurised gas
WO2018139753A1 (en) * 2017-01-24 2018-08-02 대우조선해양 주식회사 System and method for supplying fuel in liquefied natural gas fueled ship

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140138018A (en) * 2013-05-23 2014-12-03 대우조선해양 주식회사 Hybrid fuel supply system and method for a ship engine
WO2017162984A1 (en) * 2016-03-23 2017-09-28 Cryostar Sas System for treating a gas produced by the evaporation of a cryogenic liquid and for supplying a gas engine with pressurised gas
WO2018139753A1 (en) * 2017-01-24 2018-08-02 대우조선해양 주식회사 System and method for supplying fuel in liquefied natural gas fueled ship

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